DE69001892T2 - Kälte-Anlage. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kälteanlage.
• Zentralisierte Kälteanlagen umfassen Kühlstationen, welche in der Lage sind, verschiedene Arten von Verwendereinrichtungen zu speisen, wie z.B. Kühleinrichtungen, Kühlkammern und Einheiten zum Verteilen und Lagern derartiger Produkte.
• Der Ausdruck Kälteanlage bedeutet ein System, welches aus eine bestimmte Anzahl von Verdichtern, welche auf einem Basisrahmen montiert sind und welche mit einem Rohrsystem, Ventilmechanismen, Druckschaltern, Regulatoren etc. geeignet miteinander verbunden sind, umfaßt.
• Es muß auch in Erinnerung gerufen werden, daß derartige Verbindungen und miteinander verbundene Einrichtungen eine optimale Ölmenge zum Schmieren der verschiedenen Komponenten garantieren müssen. Tatsächlich ist es bei Kälteanlagen bekannt, daß, wenn ein Verdichter arbeitet er eine bestimmte Ölmenge ausstößt, welche sowohl von der Konstruktionsweise des Verdichters als auch von dem Verdichtungsverhältnis, mit welchem die Anlage arbeitet, abhängt. Es ist daher insbesondere wichtig, daß ein arbeitender Verdichter gleichzeitig mit der abgegebenen Ölmenge wiederum gespeist wird, um jede Ölverknappung und relativ gefährliche Fehlmengen zu vermeiden.
• Diese Probleme haben zu einer Reihe von Lösungsvorschlägen, wie dies in der Folge beschrieben wird, geführt.
• Eine erste Lösung äquilibriert die in den verschiedenen Verdichtern der Kältestation vorhandene Öl- und Dampfmenge, welche die selbe Leistung besitzen, mit Hilfe von Verteilern für Dampf und Öl, wobei der Ventilmechanismus für Dampf und Öl mit jedem Verdichter verbunden sein muß. Eine zweite Lösung, ebenfalls für eine Kälteanlage mit Verdichtern gleicher Leistung, ist jene, daß nur ein einziger Verteiler für Öl mit den Verdichtern verbunden ist.
• Die US-A 4 411 141 beschreibt eine Kälteanlage mit zwei Verdichtern, welche parallel zwischen einer bekannten Saug- und Verteileinrichtung angeordnet sind. Ein Ölseparator für den Verteiler und eine Ölrückführungsleitung zu der Saugeinrichtung ist in der GB-A 2 165 931 beschrieben.
• Allen oben beschriebenen Lösungen mangelt jedoch die Auswahl aus Kombinationen verschiedener Leistung gemeinsam mit einer verbesserten Ausnützung der vorhandenen Leistung.
• Auf dieser Basis der Überlegungen wurden Lösungen vorgeschlagen, welche Kälteanlagen mit mehreren Verdichtern betreffen, welche sich in ihrer Leistung unterscheiden, um einen weiten Bereich der Kombinationsmöglichkeiten abzudecken, wobei eine optimale Anzahl von dazwischenliegenden Leistungswerten, aufgrund der variablen Anforderungen, erhalten werden können.
• Eine derartige Anordnung benötigt jedoch, abweichend von den zuvor genannten, eine größere Anzahl von Ventilkomponenten, welche während der Arbeit die Rückverteilung von abgegebenem Öl steuern, um gefährliche Verknappungen des Letzteren in den Verdichtern zu verhindern. Zusätzlich dazu darf nicht vergessen werden, daß der Druck mit Hilfe geeigneter Rohre und einem geeigneten damit verbundenen Ventilmechanismus und Druckschaltern äquilibriert werden muß.
• Weiters bewirkt die Anordnung dieser Verdichter und ihre Arbeit in den genannten Kombinationen mit Zuführungsleitungen und den Ventilmechanismen zu den Verdichtern ein Ansaugphenomän des Öls in den Saugleitungen bzw. Zufuhrverteilern und wenn die geeigneten Drainagerohre blockiert werden sollten, stellt dies eine Fehlerquelle dar.
• Dies resultiert eindeutig in einer größeren Komplexität der Anordnung und der Arbeitsweise, welche zusätzlich zu den erhöhten Kosten eine größere Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Problemen mit sich bringt..
• Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kälteanlage mit mehreren Verdichtern unterschiedlicher Leistung, welche eine sichere Arbeitsweise trotz einer vereinfachten Konstruktion der Anlage erlauben, zur Verfügung zu stellen.
• Ein weiteres Ziel ist es, eine Kälteanlage zu erhalten, welche stark vereinfacht ist und in welcher die Komponenten auf die minimal mögliche Anzahl reduziert sind.
• Dieses Ziel der vorliegenden Erfindung wird durch die Konstruktion einer Kälteanlage gemäß dem Gegenstand des Anspruches 1 erreicht.
• Ein besseres Verständnis der strukturellen und Arbeitscharakteristika und der Vorteile einer Kälteanlage gemäß der vorliegenden Erfindung soll aus der Beschreibung des nicht limitierenden Beispiels, mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen gewonnen werden. In diesen zeigt: Fig.1 eine vereinfachte Ansicht einer Kälteanlage gemäß der vorliegenden Erfindung, und Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Verdichter und einen Teil der Kälteanlage.
• Mit Bezug auf die Figuren wird eine Kälteanlage gemäß der vorliegenden Erfindung als ganzes mit 11 bezeichnet und umfaßt in dieser Ausbildung, welche lediglich als Beispiel gezeigt ist und keinesfalls limitierend ist, mehrere Verdichter 12, 13 und 14 mit unterschiedlicher Leistung, welche parallel angeordnet sind.
• Diese Verdichter 12, 13 und 14 haben ihre Gehäuse 15 an einem starren Basisrahmen 16 fixiert und sind mit Hilfe von Einlaßöffnungen und Auslaßöffnungen an eine Induktions- oder Saugleitung 17 und an eine Auslaß- oder Abgabeleitung 18 gebunden.
• Fig.2 ist ein Querschnitt durch einen dieser Verdichter, 14 zum Beispiel, und es kann ersehen werden, daß das Gehäuse 15 mit Hilfe einer Einlaßöffnung oder Ansaugeinrichtung 19 mit großem Durchmesser mit einem Flansch 20 an einen angeflanschten Auslaß 21 der Zufuhrleitung 17 angeschlossen ist.
• Im Gehäuse 15 sind Motormittel angeordnet, welche insgesamt mit 22 bezeichnet sind, wobei eine Zwischenwand 23 vorgesehen ist und der Verdichter schematisch insgesamt mit 24 bezeichnet ist. Es ist ersichtlich, dar die Zwischenwand 23 wenigstens ein Paar von Öffnungen aufweist, wobei eine erste obere Öffnung 25 für den Durchtritt von Kühlgas bestimmt ist und eine zweite untere Öffnung 26 den direkten Durchtritt von Öl ermöglicht.
• Es ist auch wesentlich zu betonen, daß sowohl die Einlaßöffnung 19 als auch die Zuführ- bzw. Saugleitung 17 im wesentlichen im unteren Bereich des Gehäuses 15 angeordnet sind, sodaß die Ausbildung eines kontinuierlichen Ölbades zwischen dem inneren Teil der Saugleitung 17 un dem inneren Teil des Verdichtergehäuses 15 ermöglicht wird.
• Darüberhinaus weist gemäß der vorliegenden Erfindung, die Saugleitung 17 einen großen Durchmesser auf, sodaß sie allein imstande ist, eine Serie von grundlegenden Funktionen für den ordnungsgemäßen Betrieb der gesamten Kälteanlage auszuüben, welcher nachfolgend im Detail beschrieben wird.
• Die Austragsleitung 18 erhält durch einzelne kleinere Leitungen 27 das komprimierte Fluid und leitet dieses in einen Ölabscheider, welcher insgesant 28 bezeichnet ist und welcher selbst über eine zusätzliche Leitung 29 mit einem schematisch mit 30 angedeuteten Verflüssiger verbunden ist.
• Es soll auch festgehalten werden, wie der Ölabscheider 28, welcher beispielsweise über ein Schwimmersystem 31 mit einem Auslaß 32 an seiner Basis verbunden ist, bei Erreichen eines vorgegebenen Niveaus das abgeschiedene Öl in eine Leitung 33 abgibt, welche an ihrem anderen Ende mit der Saugleitung 17 verbunden ist. Diese Leitung 33 ist natürlich mit einem Wärmetauscher 34 verbunden, um das in die Saugleitung 17 rückzuführende Öl abzukühen. Zur Vervollständigung der schematischen Beschreibung der Kälteanlage ist mit 35 ein Einlaß für eine Rückführung des Kühlmittels in den Kreislauf bezeichnet.
• Wie oben bereits angedeutet, soll festgehalten werden, daß gemaß der vorliegenden Erfindung eine Saugleitung mit großem Durchmesser geschaffen wurde, um eine Serie von grundlegenden Funktionen der Kälteanlege durchzführen. Diese Funktionen können neben der inhärenten Funktion einer Saugleitung bzw. eines Zufuhrverteilers auch als die Funktion einer Ölreserve, eines Ölausgleichs und eines Kühlmittelausgleichs zusammengefaßt werden.
• Eine derartige Konstruktion ermöglicht somit die Vermeidung von Ventilanordnungen und Leitungen, welche, wie erläutert, in bekannten Kälteanlagen mit mehreren Verdichtern unterschiedlicher Leistung bekannt waren.
• Die Saugleitung mit großen Durchmesser mit einer allgemeinen Rückführung des abgeschiedenen Öls ermöglicht die Vermeidung von Verlusten bzw. Störungen, welche aus der Blockierung von Leitungen in der Anlage resultieren.
• Vorzugsweise sind gerade aufgrund des Vorhandenseins einer einzigen großen Saugleitung die Drucke des Kühlmittels ausgeglichen, unabhängig davon, ob der Verdichter oder die Verdichter zum entsprechenden Zeitpunkt in Betrieb sind, wobei dieses Phänomen es auch ermöglicht, daß Öl unmittelbar den Platz jenes Öls einnimmt, welches durch (den) die in Betrieb befindlichen Verdichter gebraucht wird.
• Es ist somit auch ersichtlich, daß eine derartige Ausführungsform besonders vorteilhaft ist, wenn die in einer Kälteanlage verwendeten Verdichter in größerer Anzahl verwendet werden, als dies im Beispiel dargestellt ist, oder wenn die Verdichter jeweils gleiche Leistung aufweisen.

Claims (5)

1. Kälteanlage umfassend eine Mehrzahl (11) von Verdichtern (12,13,14), welche parallel zwischen einer gemeinsamen Saugleitung (17) und einer gemeinsamen Austragsleitung (18) angeordnet sind, wobei jeder Verdichter (12,13,14) ein an einem starren Barisrahmen (16) festgelegtes Gehäuse aufweist, wobei jedes Gehäuse (15) einen Saugeinlaß (19) aufweist und die Austragsleitung (18) zu einem Verflüssiger (30) führt, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Saugleitung (17) relativ zum Saugeinlaß (19) jedes Verdichters (12,13,14) derart positioniert ist, daß die Ausbildung eines kontinuierlichen Ölbades zwischen dem Innenteil der Saugleitung (17) und dem Innenteil des Gehäuses (15) ermöglicht ist, wobei der Durchmesser der Saugleitung (17) so groß gewählt ist, daß die Saugleitung als Ölreservoir und Ausgleich für den Kühlmitteldruck und das Öl dient, wobei die Austragsleitung (18) zum Verflüssiger (30) über einen Ölabscheider (28) führt, wobei wenigstens eine Verbindungsleitung (33) zwischen dem Ölabscheider (28) und der Saugleitung (17) vorgesehen ist.

2. Kälteanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichter (12,13,14) der Vielzahl an Verdichtern unterschiedliche Leistung aufweisen.

3. Kälteanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Verbindungsleitung (33) über einen Wärmetauscher (34) führt.

4. Kälteanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren jedes Gehäuses (15) ein Motor (22) für jeden Verdichter (12,13,14) angeordnet ist, welcher in einem Bereich des Gehäuses (15) in naher Verbindung mit der Saugleitung (17) angeordnet ist, wobei zwischen dem Motor (22) und dem Verdichter (12,13,14) eine Wand (23) mit wenigstens einem Paar an Durchtrittsöffnungen (25,26) angeordnet ist, wobei eine erste obere Durchgangsöffnung (25) für den Durchtritt des Kühlgases und eine zweite untere Durchtrittsöffnung (26) für den direkten Durchtritt von Öl vorgesehen ist.

5. Kälteanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugleitung (17) ein Rohr großen Durchmessers mit einer Vielzahl von angeflanschten Auslaßöffnungen (21) umfaßt, welche mit derselben Anzahl von zusätzlichen Flanschen (20) verbindbar sind, welche an jedem Gehäuse (15) in einem unteren Bereich desselben positioniert sind.